申请日2018.07.10
公开(公告)日2018.11.27
IPC分类号C02F9/14; C02F103/38
摘要
本发明公开了一种纤维素醚废水处理方法，包括以下步骤：1)调节pH值，加入破乳剂，气浮除固体悬浮物;2)调节废水盐分在3‑4%;3)将混合废水进入第一复合菌投加量为300‑600 mg/L的ABR厌氧反应器内，反应器内设有4‑10个串联的单元，每个单元均设有布水系统、混合液回流系统及反洗系统，且装填有第一活性生物填料，混合废水依次经过每个单元;4)将混合废水进入好氧反应器中，投加耐盐微生物，投加第二复合菌;并投加体积比3‑5%的第二活性生物填料作为载体，曝气充氧;5)将出水经混凝沉淀后去除悬浮物。本发明工艺流程路线简单，可处理盐分较高的工业废水，处理周期短，设备投资少，使用寿命长，运行维护费用低，完成处理后的最终出水COD去除率高。
权利要求书
1.一种纤维素醚废水处理方法，其特征在于包括以下步骤：
1)调节pH值至8-9，加入破乳剂，气浮除去固体悬浮物，该固体悬浮物的主要成分为絮状的纤维素醚;
2)将步骤1)中得到的废水和低浓度废水于生化调节池中均匀混合，保证混合废水的盐分在3-4%;
3)将步骤2)中得到的混合废水进入第一复合菌投加量为300-600mg/L的ABR厌氧反应器内，该ABR厌氧反应器内设有4-10个串联的单元，总高度为6-10m，每个单元均设有下进上出的布水系统、混合液回流系统及反洗系统，且每个单元内装填有适于微生物固定的第一活性生物填料，混合废水依次经过每个单元;
4)将步骤3)中得到的混合废水进入好氧反应器中，于该好氧反应器中投加总盐耐受极限为6%的耐盐微生物，投加量为100-300mg/L，投加第二复合菌100-300mg/L;并投加体积比3-5%的第二活性生物填料作为载体，曝气充氧;
5)将步骤4)中得到的出水经混凝沉淀后去除悬浮物，完成处理。
2.根据权利要求1所述的纤维素醚废水处理方法，其特征在于：于ABR试运行期间或进水COD>5000mg/L，所述混合液回流系统开启，回流比为200-400%。
3.根据权利要求1所述的纤维素醚废水处理方法，其特征在于：所述反洗系统的反洗周期为1.5-2月/次，或相邻两个单元之间的液位差>30cm时;反洗方式为气洗、气水混合洗及水洗的结合，从第一个单元开始逐个单元轮流反洗，反洗时间为9-15min;气洗强度为12-16L/m2·S，水洗强度为4-6L/m2·S。
4.根据权利要求3所述的纤维素醚废水处理方法，其特征在于：所述第一个单元完成反洗后2-4天，待该单元恢复处理效果后对第二个单元进行反洗。
5.根据权利要求1所述的纤维素醚废水处理方法，其特征在于：所述ABR厌氧反应器中第一活性生物填料为1-6目，其比表面积为800-1000m2/g，填料高度为2-4m。
6.根据权利要求1所述的纤维素醚废水处理方法，其特征在于：所述步骤3)中COD容积负荷为3-5kg/m3·d。
7.根据权利要求1所述的纤维素醚废水处理方法，其特征在于：所述步骤4)中的第二活性生物填料是100-200目的粉末活性生物载体或改性大树脂载体或两种的组合。
8.根据权利要求1所述的纤维素醚废水处理方法，其特征在于：所述步骤4)中COD容积负荷为0.8-1.3kg/m3·d。
9.根据权利要求1所述的纤维素醚废水处理方法，其特征在于：所述步骤3)中第一复合菌包括以盐球菌、嗜盐碱杆菌、喜盐微球菌、新型硫杆菌、硫还原古球菌、阴沟肠杆菌、白色贝日阿托氏菌、蜂房芽孢杆菌、致金假单胞菌、魏斯氏菌、蒂西耶氏菌、产氨短杆菌为主体菌种的30-100种菌种。
10.根据权利要求1所述的纤维素醚废水处理方法，其特征在于：所述步骤4)中第二复合菌包括假单胞菌、芽孢杆菌、醋酸杆菌、无色杆菌、气单胞菌、短杆菌、肠杆菌、硫杆菌、发光杆菌。
说明书
一种纤维素醚废水处理方法
技术领域
本发明属于废水处理领域，尤其是涉及一种纤维素醚废水处理方法。
背景技术
纤维素醚废水中的主要污染物：纤维素醚、纤维素钠以及衍生物、环氧丙烷、甲苯、一氯甲烷、乙丙醇、草酸钠、醋酸钠、氯化钠，造成废水COD值和盐分都很高，为典型的高盐难降解化工废水。该废水的主要特点是：温度高，COD值高，基本在10000-30000mg/L，纤维素醚类污染物分子量大，生物降解的周期非常长;高盐，综合废水的盐分5-6%，甚至还要高，主要为氯化钠。基于上述特点，目前的文献，大部分选用蒸发或膜脱盐，然后采用厌氧好氧等生物处理工艺，该类工艺缺点是设备投资高、使用寿命短、系统容易污堵、运行维护费用高、固废处理成本高、膜系统的浓废水处理困难等。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种适用于难降解、高盐废水，处理效果好、处理周期短、降解彻底的纤维素醚废水处理方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种纤维素醚废水处理方法，包括以下步骤：
1)调节pH值至8-9，加入破乳剂，气浮除去固体悬浮物，该固体悬浮物的主要成分为絮状的纤维素醚;
2)将步骤1)中得到的废水和低浓度废水于生化调节池中均匀混合，保证混合废水的盐分在3-4%;
3)将步骤2)中得到的混合废水进入第一复合菌投加量为300-600mg/L的ABR厌氧反应器内，该ABR厌氧反应器内设有4-10个串联的单元，总高度为6-10m，每个单元均设有下进上出的布水系统、混合液回流系统及反洗系统，且每个单元内装填有适于微生物固定的第一活性生物填料，混合废水依次经过每个单元;
4)将步骤3)中得到的混合废水进入好氧反应器中，于该好氧反应器中投加总盐耐受极限为6%的耐盐微生物，投加量为100-300mg/L，投加第二复合菌100-300mg/L;并投加体积比3-5%的第二活性生物填料作为载体，曝气充氧;
5)将步骤4)中得到的出水经混凝沉淀后去除悬浮物，完成处理。
本发明中步骤1)通过破乳剂的作用，使溶于水中的部分纤维素醚析出，由溶气气浮的形式分离出系统，COD去除率在10-20%之间，减轻后端生物降解的压力;步骤2)中低浓度废水可以是初期雨水、生活废水及其它低浓度废水，进生化调节池混合均匀，使综合废水的盐分在3-4%。如果综合废水盐分>4%时，加河水、收集的雨水、冷却水或自来水等，使废水盐分控制在3-4%;步骤3)中第一复合菌ABR工艺在传统ABR工艺的基础上，将微生物筛选技术与厌氧反应器工程技术结合起来的一项新型厌氧技术，第一复合菌ABR为改良型ABR厌氧反应器，即固定床膜多级折流板式厌氧反应器，分4-10格，最佳设计为6-8格，第一复合菌ABR厌氧反应器是针对高浓度含盐有机化工废水处理研制的高效生物反应器装置，反应器内添加颗粒状活性生物填料，通过优化菌种和载体及传质方式，使该反应器可以适用高COD、高盐和高抑制性等多种恶劣环境，能够在较高的容积负荷情况下取得理想的去除效率;反应器采用ABR反应器形式，兼具推流与全混的优势，同时反应器不需要三项分离器和沉淀装置，降低设备投资;在ABR运行过程中，由于是多格串联结构，每格都可以看作一个小的升流式厌氧反应器(即UASB)，由于是一个多级串联的UASB反应装置，第一复合菌ABR反应器在耐受高抑制性物质及盐等方面较传统的UASB反应器有更高的稳定性，其能够将不同的微生物群落分布于每个单元，生物相结构更加丰富，特别是在高盐环境下，由于添加了生物填料，将微生物固载在载体上，避免了因为菌胶团解体导致的微生物流失现象;添加了高效复合微生物——第一复合菌，强化了生物处理效率，使反应器能够克服普通厌氧无法应对高盐、高生物抑制性等敏感因素，扩大厌氧反应器的适用范围;由于复合菌当中复配产甲烷菌少，反应器甲烷产量极少，可以缩小甲烷收集及后续处理系统的规模，节约投资;处理稳定性和容积利用率高，反应器不会发生堵塞和污泥床膨胀而引起污泥(微生物)流失;一般的好氧系统的只能承受盐分为1%以下的废水，本发明步骤4)中投加耐盐菌和嗜盐菌及适合工业废水复配菌种后，可在盐分为3-4%的工业废水中大量生存和繁殖;第一复合菌ABR厌氧反应器的启动和运行稳定性较普通厌氧具更多优势，克服传统厌氧反应器的启动时间长(2-3月)，稳定性差等缺点，其启动时间缩短至1个月左右。
进一步的，于ABR试运行期间或进水COD>5000mg/L，所述混合液回流系统开启，回流比为200-400%。防止进水浓度过高对系统造成冲击。
进一步的，所述反洗系统的反洗周期为1.5-2月/次，或相邻两个单元之间的液位差>30cm时;反洗方式为气洗、气水混合洗及水洗的结合，从第一个单元开始逐个单元轮流反洗，反洗时间为9-15min;气洗强度为12-16L/m2·S，水洗强度为4-6L/m2·S。防止填料抱团堵塞和污泥龄老化。
进一步的，所述第一个单元完成反洗后2-4天，待该单元恢复处理效果后对第二个单元进行反洗。
进一步的，所述ABR厌氧反应器中第一活性生物填料为1-6目，其比表面积为800-1000m2/g，填料高度为2-4m。第一活性生物填料为煤质大颗粒不规则活性生物载体，其具有以下优点：a、物理强度高：减少水流的冲刷、反冲洗的擦洗对填料均有一定的磨损，为了减少填料的损耗;b、比表面积大：比表面积可做到800-1000m2/g，有利于微生物的附着生长;c、孔径较大：孔容积≥0.55cm3/g，孔径一般采用微米级以上的，以便微生物安家落户;d、亲水性强：能使填料很好的废水接触;e、真密度较大：在流体冲刷过程中、特别是反洗过程中，载体不容易漂浮，漂浮率≤2%，以防载体的流失;f、每年的磨耗损≤5%，使用寿命长。
进一步的，所述步骤3)中COD容积负荷为3-5kg/m3·d。
进一步的，所述步骤4)中的第二活性生物填料是100-200目的粉末活性生物载体或改性大树脂载体或两种的组合。通过以粉末活性生物载体、改性大树脂载体或其他适于微生物固定的载体相结合，专性好氧复合菌通过包裹、附着，形成具有多糖和胶质蛋白构成的生物膜来对废水中的有机物进行富集，以便微生物通过胞外酶代谢分解。区别于目前国内外其他高效菌只简单的投加到活性污泥曝气池中，本发明中菌种投加方式提供的是构建完整生物膜微生态系统，通过丰富多样的细菌、真菌、原生动物及后生动物共同完成有机物的分解及污泥减量化的目标。由于采用扩孔改性的粉末活性生物载体为载体，其相对于其他载体具有如下优势：a、载体吸附性强、能够缓冲化工废水中抑制性物质的浓度，对维持复合菌的稳定生长具有重要意义;b、载体比表面积大，比表面积1500-2000m2/g，具有极其丰富的微孔和中孔结构，非常利于微生物的附着生长;c、生物亲和性高：由于采用特殊活化工艺，载体活性生物载体表面具有丰富的碳氢键，碳氧键及氨基等，对微生物表面生物膜具有良好的亲和性;d、载体比重轻，利于流化：由于经过扩孔改性，粉末活性生物载体为100-200目，孔容积≥0.55cm3/g，漂浮率≤2%，其在曝气条件下容易流化，在停止曝气条件下，又可以沉淀，适合作为流化池的生物载体;e、每年的磨耗损≤10%，使用寿命长。
进一步的，所述步骤4)中COD容积负荷为0.8-1.3kg/m3·d。该COD容积负荷高，是普通活性污泥法的两倍左右。
进一步的，所述步骤3)中第一复合菌包括以盐球菌、嗜盐碱杆菌、喜盐微球菌、新型硫杆菌、硫还原古球菌、阴沟肠杆菌、白色贝日阿托氏菌、蜂房芽孢杆菌、致金假单胞菌、魏斯氏菌、蒂西耶氏菌、产氨短杆菌为主体菌种的30-100种菌种。
进一步的，所述步骤4)中第二复合菌包括假单胞菌、芽孢杆菌、醋酸杆菌、无色杆菌、气单胞菌、短杆菌、肠杆菌、硫杆菌、发光杆菌。其具有代谢甲苯、硝基苯、苯酚、苯胺、氯苯、硝基氯苯、吡啶、呋喃、噻唑等化工产业常见污染物的功能。
纤维素醚废水的含盐量高，且纤维素醚是十分稳定的，若不作脱盐处理、盐分降到1%左右及其它预处理，传统的生物降解方法，微生物很难大量繁殖，因此周期非常长，而且降解不彻底。
本发明的有益效果是：工艺流程路线简单，可处理盐分较高的工业废水，处理周期短，生化停留时间为6-8天，设备投资少，使用寿命长，运行维护费用低，完成处理后的最终出水COD去除率高，出水COD小于500mg/L。
